F3EACl修饰层对钙钛矿太阳能电池性能提升的研究

一般来说,钙钛矿表面的陷阱和晶界(GBs)对钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能和长期稳定性非常不利.本研究用一种含有F原子的三氟乙胺盐酸盐(F3EACl)作为改性层,沉积在钙钛矿(PVSK)层和空穴传输层(HTL)之间,以钝化钙钛矿表面上的陷阱和GBs.通过对F3EACl修饰后钙钛矿薄膜结晶性、钙钛矿薄膜形貌、钙钛矿薄膜光物理性质以及电池光伏性能的研究发现,F3EACl与钙钛矿形成的N—H…F氢键作用以及F3EA+和钙钛矿中的I-之间的相互作用能够钝化钙钛矿表面的缺陷,从而提高器件的性能和稳定性.此外,F3EACl改性层还可以调节钙钛矿层与HTL之间的能级分布,进而提高空穴的提取效率.结果显示,F3EACl修饰后的PSCs的能量转换效率(PCE)从19.15%提高到22.45%.这表明F3EACl是一种用来钝化钙钛矿陷阱比较好的材料,可提升PSCs的性能和稳定性.